ВЕТРЯНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ ПАРУСНАЯ-2 (ВЭПГ - 2) Российский патент 1998 года по МПК F03D3/06 

Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к ветряным электростанциям.

Известна ветряная электростанция, содержащая тихоходный электрогенератор, вращаемый четырехпарусными ветродвигателями, смонтированными на одном гибком валу [1].

Цель изобретения - повышение КПД ветроустановки, снижение эксплуатационных затрат за счет упрощения конструкции и монтажа, а также за счет уменьшения числа агрегатов, участвующих в схеме.

Поставленная цель достигается тем, что за счет свободной вертикальной подвески парусов на реях они, надуваясь под действием ветра, сообщают вращающий момент мачте, т.е. гибкому валу, который передает это вращение генератору.

На фиг. 1 изображен четырехпарусный движитель устройства ВЭПГ - 2, вид сбоку; на фиг. 2 - движитель, вид сверху.

ВЭПГ-2 может состоять из одного или нескольких парусных движителей, вращающих тихоходный электрогенератор. Все движители ВЭПГ-2 монтируются на подвесном гибком валу 1, который состоит из четырех тросов. Вал 1 крепится к подшипнику, а подшипник - к горизонтальному тросу, который натянут между двумя мачтами. Каждый движитель состоит из двух тонких стальных стержней 2 и четырех парусов 3. Стержни 2 пропущены между тросами вала 1, образующих крестовину. На середине каждого стержня 2 приварены два отрезка железной проволоки длиной 6 - 8 мм, перпендикулярных друг другу к самому стержню 2. При такой конструкции стержней 2 они будут надежно фиксироваться на валу 1, так как все четыре троса вала 1 сжимаются двухскобочными зажимами 5. Один зажим 5 расположен над крестовиной, другой - под крестовиной. Горизонтальное положение стержней 2 регулируется четырьмя фаловыми стержнями 6. Одни концы стяжек 6 крепятся вверху к четырем кольцам 7 на малой крестовине 8, а другие концы стяжек 6 - за кольца 9. Все кольца 9 продернуты в отверстия четырех силовых шайб 10. Шайбы 10 фиксируются на концах стержней 2 шплинтами или резьбовым соединением. Каждый парус 3 навешивается на стержень 2 так, как навешивается оконная занавеска на нить. На другие три кромки паруса 3 надо вшить тонкие полиэтиленовые (или дюралевые) трубочки. Это придаст жесткость парусам 3. На стержнях 2 все паруса 3 находятся между малыми шайбами 11.

Работа ВЭП осуществляется следующим образом.

Пусть ветер дует с юга (S) на Север (N), тогда в данный момент времени левый парус будет выполнять рабочий ход, а все остальные три паруса 3 будут готовиться к нему. И уже при повороте вала 1 на 10 - 15^o начинает вступать в рабочий ход следующий парус 3. Такая непрерывная работа парусов 3 осуществляется благодаря тому, что каждый парус 3 удерживается на ветру в вертикальном положении с помощью отрегулированных по длине двух поводков 12, пришитых к нижним уголкам паруса 3. Концы поводков 12 привязывают к золотому кольцу 13. Все четыре золотых кольца 13 размещаются посередине между двумя соседними шайбами 10 на растяжках 15. Итак, каждая из восьми растяжек 15 крепится одним концом к золотому кольцу 13, а другими концом - к шайбе 10. В шайбе 10 расположены четыре отверстия на равных расстояниях. Для остановки вращения движителя предусмотрен шнур 16. Он привязывается к середине нижней кромки паруса 3. Далее шнур 16 пропускается через золотое кольцо 13, затем через одно из четырех колец на верхней малой крестовине и от нее - к нижней малой крестовине, на которой и привязывается второй конец шнура 16. У движителя имеются четыре паруса 3, а значит и четыре шнура 16. Если на валу 1 расположены два движителя, тогда на малой нижней крестовине будет прилагаться еще четыре шнура 16. При натяжении всех шнуров 16 все паруса 3 займут горизонтальное положение и вал 1 остановится.

ВЭПГ-2 - это ветряная электростанция парусная, может изготавливаться для вращения генераторов как малой мощности (т.е. всего с одним ветродвижителем на вертикальном валу), так и для вращения генераторов большой мощности - с несколькими движителями на валу. Подвесные ветродвижители, вертикально закрепленные на одном валу, вращают тихоходный генератор, который находится на земле. Опорами для подвески движителей являются две мачты, между которыми натянут трос. На этом тросе укреплен подшипник в пластинчатом зажиме. Подшипник связан с гибким валом. На этот вал крепятся все движители. Гибкий вал состоит из четырех тросов, между этими тросами пропускают два стальных тонких стержня, перпендикулярных друг к другу и к гибкому валу, но так, чтобы образовалась крестовина с равными плечами. На эти плечи навешивают паруса. К нижним уголкам каждого паруса привязывают фаловые поводки. Концы этих двух поводков у каждого паруса пропускают через золотые кольца. Кольцо удерживается растяжками на середине расстояния между концами стержней основной крестовины. Именно оно удерживает парус в вертикальном положения при совершении рабочего хода. Именно через золотое кольцо продернут шнур для остановки вращения движителя. Один конец этого шнура соединен с серединой нижней кромки паруса, а другой его конец выведен на нижнюю малую крестовину. При натяжении всех четырех шнуров - все четыре паруса расположатся горизонтально и движитель остановится. Технический результат заключается в повышении КПД ветроустановки, упрощении конструкции. 2 ил.

Ветряная электростанция (ВЭПГ-2), содержащая тихоходный электрогенератор, вращаемый четырехпарусными ветродвижителями, смонтированными на одном гибком валу, отличающаяся тем, что гибкий вал, состоящий из четырех тросов, связанных с подшипником, закреплен на горизонтальном тросе, натянутом между двумя мачтами, причем каждый ветродвижитель состоит из крестовины, изготовленной из двух стальных стержней и четырех парусов, причем эти стержни пропущены между тросами вала, образующими крестовину, посередине каждого стержня приварены два отрезка железной проволоки так, что они перпендикулярны друг к другу и к самому стержню, гибкий вал сжимается зажимами - один над стержнем, а другой под ним, паруса закрепляются на крестовине, каждый парус удерживается на ветру в вертикальном положении с помощью отрегулированных по длине двух поводков, концы поводков привязывают к кольцу, все четыре кольца размещаются посередине между двумя соседними шайбами на растяжках, для остановки вращения движителя предусмотрен шнур, привязанный к нижней кромке паруса, шнур через кольцо пропускается через одно из четырех колец на верхней малой крестовине, при натяжении всех шнуров, все паруса займут горизонтальное положение и вал остановится.